(57)【要約】【課題】導電性が良好で、弾性ベルトの低伸び時の応力が大きく、永久伸び率が小さい半導電性ベルトおよび当該半導電性ベルトを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】基材上に表面層が形成された半導電性ベルトであって、前記基材中に、少なくとも、樹脂粒子、樹脂系繊維、異なる２種類以上のカーボンブラックを含有していることを特徴とする半導電性ベルトである。また、当該半導電性ベルトを具備する画像形成装置である。【選択図】図１
2007033705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に表面層が形成された半導電性ベルトであって、
前記基材中に、少なくとも、樹脂粒子、樹脂系繊維、異なる２種類以上のカーボンブラックを含有していることを特徴とする半導電性ベルト。
【請求項２】
請求項１に記載された半導電性ベルトを備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置で用いられる半導電性ベルトおよびこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、感光体ドラム等の像担持体上に画像を形成し、この画像を、半導電性ベルト（中間転写ベルト）を介して記録材に間接的に転写したり、半導電性ベルト（用紙搬送ベルト）上の記録材に直接転写するものが既に提供されている。更には、近年の高品質の転写画質を得るために、トナーは、小径の球形トナーを用いる傾向にあり、トナーが、小径化、球形化されることで、転写電界によって、容易にトナーが移動し易いためにトナーが飛び散ってしまう問題が起き易い。
【０００３】
この種の中間転写ベルト（用紙搬送ベルト）において、像担持体からの画像の転写性能を良好に保つという観点からすれば、中間転写ベルト（用紙搬送ベルト）と像担持体とのニップ域や、中間転写ベルト（用紙搬送ベルト）と転写部材とのニップ域の圧力を十分に且つ密着性を挙げることが必要である。
【０００４】
そのためには、中間転写ベルト（用紙搬送ベルト）のベルト基材自体を柔軟なゴム材料などの弾性材で形成したものが既に提供されている。しかし、柔軟なゴム材料を用いる場合には、低伸び時の応力が小さく、永久伸び率（クリープ性）が大きいためにベルトテンションでゴム材料が伸びる（変形してしまい）、経時での色ずれなどの問題が発生し、ベルト寿命が短かくなる問題がある。
【０００５】
ゴムを使用したベルトの伸びを抑制する例としては、ベルトの伸び止めとして糸を使用し、糸を巻く手法で成型する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。このベルトは、エラストマーあるいは樹脂等からなる基層内部に、織物状にした繊維を螺旋状等にした芯体を埋め込んで中間転写体とした構成を有している。しかし、糸を使用したベルトは、ドラムに糸を巻くのに非常に時間がかかり、コスト高となるので、量産に不向きである。
【０００６】
ベルトの伸び止めとして織物を使用し、織物にゴムを塗布して無端ベルトを成型するゴムベルトが知られている。また、１層以上の繊維層と、この繊維層の片面または両面に積層された弾性層とを有する中間転写部材について開示されている（例えば、特許文献２参照）。さらに、内部に芯体層を有し、繊維相互の間隔が５０〜３０００μｍである弾性層及び被覆層を含む２層以上の層構成である中間転写ベルトが提案されている（例えば、特許文献３参照）。しかし、いずれの場合も、織物を無端状にするため、袋織りにする必要があるが、その際、織密度を一定にするのが非常に困難である。その結果、中間転写ベルトとして使用した時に、画像ムラが発生する欠点がある。
【０００７】
これらの成形方法の欠点を解消する方法として、アクリルゴムをトルエン等の溶剤で糊状にしたゴム糊にカーボンブラックや、樹脂系の繊維を混入させて成型後溶剤をとばす方法がある（例えば、特許文献４参照）。しかし、この方法では、ゴムを糊状にして成形する際、樹脂系の繊維の不均一分散が起こり、画像出しをした時に画像ムラを発生する欠点がある。また、ゴムを糊状にしたトルエン等の溶剤を飛ばすのに時間がかかり、コスト高となり、量産に不向きである。更に、ゴムをトルエン等の溶剤で糊状にすることにより、火災防止等の処置をする必要があり、設備費がかかる等の問題があった。
【０００８】
また、転写搬送ベルトとして、カーボンブラックなどを分散したクロロピレンゴムなど弾性体を用いた場合において、１０9Ωｃｍレベルの半導電性の抵抗領域は、抵抗制御の難しい領域であるために通常のゴム材料に通常の導電性カーボンブラックを添加して所望の抵抗値を安定して得ることがほとんどできない。弾性ベルトの抵抗のバラツキを１桁（ｌｏｇΩｃｍ値）以内に安定して製造すること難しく、抵抗の面内バラツキが１桁以上に大きい場合には、転写電圧が均一に印加できないため、転写画質が安定しない問題がある。更に、ベルトが転写材を保持し、トナー画像を転写材に転写するために１ｋＶから５ＫＶの転写電圧を印加するが、この印加電圧によって、ベルト材料の抵抗値が変化してしまい、転写材のある部位と転写材のない部位とで抵抗値が変わるという問題が発生した。
【０００９】
このような技術的課題に対し、用紙搬送ベルトのベルト基材として、クロロプレンゴムとＥＰＤＭとの混合基材を用いるようにすれば、優れた耐オゾン性と難燃性を発揮できると共に、前記ブリード現象を有効に回避できる技術が既に提供されている（例えば、特許文献５参照）。また、この特許文献５には、ベルト基材中にアセチレンブラック、ファーネスブラックとアセチレンブラック、又は、アセチレンブラックとケッチェンブラックとを分散させるようにすれば、経時での電気抵抗の変動を抑えることができる点も開示されている。
【００１０】
しかしながら、前記搬送ベルトは、低伸び時の応力が小さく、永久伸び率（クリープ性）が大きいためにベルトテンションでゴム材料が伸びる（変形してしまい）、経時での色ずれなどの問題が発生するとともに、前記搬送ベルトは、従来の半導電性ベルトにおける同じ問題があった。すなわち、カーボンや金属化合物などのフィラーを高分子樹脂に分散した場合には、フィラーの分散状態に起因する中間転写体内の抵抗バラツキが約１桁以上と大きいこと、フィラーとフィラーとの間の微少な高分子樹脂部の絶縁破壊や通電によるフィラーの再配列などによる中間転写体の低抵抗化が経時で起こることなどである。このように、プリントアウトを行うと経時的に中間転写体の体積抵抗率が、部分的にあるいは全体的に良好な体積抵抗率の幅から外れ、画像品質を低下させるという問題があった。
【特許文献１】特開平９−２５１２４６号公報
【特許文献２】特開平１０−２３２５７２号公報
【特許文献３】特開平１１−８４９０１号公報
【特許文献４】特開平１０−４８９６３号公報
【特許文献５】特開平９−１７９４１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、以上の技術的課題を解決することを目的とする。すなわち、本発明は、導電性が良好で、弾性ベルトの低伸び時の応力が大きく、永久伸び率が小さい半導電性ベルトおよび当該半導電性ベルトを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題は、以下の本発明により解決される。すなわち、本発明は、基材上に表面層が形成された半導電性ベルトであって、前記基材中に、少なくとも、樹脂粒子、樹脂系繊維、異なる２種類以上のカーボンブラックを含有していることを特徴とする半導電性ベルトである。好ましい態様としては、下記の通りである。
【００１３】
（１）第１の態様は、前記樹脂系繊維のヤング率が、３〜２５ＧＰａである態様である。
（２）第２の態様は、前記基材の３％伸び時の永久伸び率が２％以下である態様である。
（３）第３の態様は、前記基材中のゴム成分のうち、主たるゴム成分のＳＰ値（ＳＰ１）と前記樹脂粒子のＳＰ値（ＳＰ２）との関係が、｜ＳＰ１−ＳＰ２｜≦２である態様である。
（４）第４の態様は、前記基材中のゴム成分１００質量部に対して、前記樹脂粒子が２０〜５０質量部、前記樹脂系繊維が１０〜３０質量部、前記異なる２種類以上のカーボンブラックが合計で、２０〜５０質量部含まれる態様である。
（５）第５の態様は、前記基材の体積抵抗率が１×１０８〜１×１０１２Ωｃｍである態様である。
（６）第６の態様は、前記表面層がトナー離型層である態様である。
【００１４】
また、本発明は、既述の本発明の半導電性ベルトを備えることを特徴とする画像形成装置である。好ましい態様としては、下記の通りである。
【００１５】
（１）第１の態様は、像担持体及びこれに対向する前記半導電性ベルトを有し、像担持体上に形成された画像を、前記半導電性ベルトを介して記録材に転写する態様である。
（２）第２の態様は、前記半導電性ベルトが複数の張架ロールに張架され、ドラム状の前記像担持体の形状に沿って接触配置されている態様である。
（３）第３の態様は、前記半導電性ベルトを、中間転写ベルトとして用いた態様である。
（４）第４の態様は、前記半導電性ベルトを、用紙搬送ベルトとして用いた態様である。
（５）第５の態様は、下記式（１）で規定される形状係数ＳＦが、１４０〜１００である球形トナーを用いる態様である。
【００１６】
式（１）：
ＳＦ＝［（トナー粒子の最大長）2／（トナー粒子の投影面積）］×π／４×１００
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、導電性が良好で、弾性ベルトの低伸び時の応力が大きく、永久伸び率が小さい半導電性ベルトおよび当該半導電性ベルトを備えた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜半導電性ベルト＞
本発明の半導電性ベルトは、基材上に１層以上の層が形成され、前記基材中に、少なくとも、樹脂粒子、樹脂系繊維、異なる２種類以上のカーボンブラックを含有している。
【００１９】
かかる半導電性ベルトにより、例えば、１％伸び時の引張応力が２Ｍｐａ以上で、３％伸び時の引張応力が４Ｍｐａ以上となる効果が得られる。そして、導電性が良好で、弾性ベルトの低伸び時の応力が大きく、永久伸び率が小さい半導電性ベルトとなる。以下、本発明の半導電性ベルトについて、詳細に説明する。
【００２０】
（１）基材：
基材中には、弾性材料であるゴム成分中に、少なくとも、樹脂粒子、樹脂系繊維、異なる２種類以上のカーボンブラックが含有されている。樹脂粒子、樹脂系繊維を含有させることで、低伸び時の引張応力を大きくし、永久伸び率（クリープ性）を小さくすることができる。さらに、樹脂成分を充填剤として添加することで加工性を改善することができ、量産性の良い半導電性ゴムベルト製造するこができる。
【００２１】
ゴム材料においては、低伸び時の応力を向上させるためには、炭酸カルシウム、シリカ、タルク、クレー、酸化チタン等の絶縁性の無機系充填剤を多量に充填する、更に応力を向上させるには繊維形状の充填材を添加することが知られている。しかし、これらの無機系充填剤は、充填量が多くなると混練り加工性や成型加工性を著しく悪くするという課題を有している。
【００２２】
一方、本発明においては、樹脂粒子を配合することによって、混練り時の熱によって、樹脂成分が溶融し低粘度化する。その結果、混練り加工性が改良でき、樹脂の硬化後には、低伸び時の応力向上も良好なものとなる。そして、ゴム材料を使用しても中間転写ベルトに必要な低伸び時の高応力と永久伸び率の必要特性を満足させることができる。なお、引張応力は、ＪＩＳＫ６２５１に準拠して、温度および湿度の環境を２３℃、５５％ＲＨとし、ダンベル状３号試験片を用いて行なうことができる。
【００２３】
また、本発明の半導電性ベルトは、３％伸び時の永久伸び率が２％以下であることが好ましい。永久伸び率は、２８℃、８５％ＲＨの環境において、半導電性ベルトを３％の伸び量で超過架して、９６時間保管した後のベルトの伸び量より求めることができる。
【００２４】
本発明のベルト基材を構成する弾性材料であるゴム成分１００質量部に対して、少なくとも樹脂粒子が２０〜５０質量部、樹脂系繊維が１０〜３０質量部、異なる２種類以上のカーボンブラックを合計で２０〜５０質量部添加することによって、上記、伸び時の高応力と永久伸び率の必要特性をより確実に満足させることができる。
【００２５】
基材を構成する弾性材料のＪＩＳＡ硬度は、５０〜９０度であることが好ましく、６０〜８０度であることがより好ましい。弾性材料のＪＩＳＡ硬度は、硬度が５０度未満ではニップ圧による表面の伸びが大きくなりすぎて、転写画質が悪くなるなど問題が発生する場合がある。ＪＩＳＡ硬度が９０度を超えた場合には、柔軟性が少なくなりニップ形状が確保できなくなり、転写画質が悪くなるなど問題が発生する場合がある。なお、ＪＩＳＡ硬度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３（１９９７）に準拠して、高分子計測機器（株）製  デュロメータ  タイプＡ硬度計：ＡＳＫＥＲ  Ａ型で計測することができる。
【００２６】
前記樹脂粒子としては、例えばフェノール樹脂、熱硬化型ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、反応性モノマー等の熱硬化性樹脂、あるいはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡ）、熱可塑性ウレタン等の熱可塑性樹脂が挙げられる。
【００２７】
具体的な樹脂粒子としては、加工作業中は軟化材として作用し、加硫後ゴムと架橋して、硬度、耐摩耗性を改善するとともに耐圧縮歪み、永久伸びを改善する作用が大きいことより、住友ベークライト（株）製のヘキサミンで表面処理したフェノール樹脂粒子である住友ベークライト（株）製のＰＲ−１３３５５、ＰＲ−１２６８６（製品名）などが好ましく用いられる。
【００２８】
図４に、樹脂粒子の添加による加硫状態の模式図を示す。図４（ａ）は、樹脂粒子未配合の場合であり、半導電性ベルトの材料に硫黄を添加する前と添加し加硫した状態を示す。図４（ｂ）は樹脂粒子を配合した半導電性ベルトの材料に硫黄を添加する前と添加し加硫した状態を示す。図４（ｂ）に示すように、樹脂粒子の樹脂分子との架橋構造が構成されるため、未配合の場合に比較して架橋密度が大きくなる。その結果、硬さ、耐摩耗性を改善するとともに耐圧縮歪み、永久伸びを小さくすることができる。
【００２９】
前記樹脂粒子のゴム成分に対する配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、２０〜５０質量部が好ましく、２５〜４５質量部がより好ましい。ここで、樹脂の配合量が２０質量部未満の場合、樹脂の量が少なすぎるので、加工性が良くなるが、物性値が悪くなることがある。一方、樹脂の配合量が５０質量部を越えると、樹脂の特性が出すぎてゴムの特性が生かされず、割れなどが生じることがある。
【００３０】
前記樹脂系繊維としては、例えば綿、麻、絹、レーヨン、アセテート、ナイロン、アクリル、ビニロン、ビニリデン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリプロピレン、アラミドなどの樹脂系繊維を挙げることができる。
【００３１】
上記のような樹脂系繊維の中でも、ヤング率が３〜２５ＧＰａであるもの好ましく、７〜２１ＧＰａであるものがより好ましい。ヤング率が３ＧＰａ未満の場合は、繊維による強度向上の効果が不十分になる場合があり、２５ＧＰａを超える場合は、弾性材料の硬度が硬くなる、強度の不均一が発生するなどの問題が発生する場合がある。ヤング率は、５０ｍｍの繊維を紡いだ糸を用い、ＡＳＴＭ  Ｄ８８５に準拠して測定することができる。
【００３２】
樹脂系繊維の長さは、０．１ｍｍ〜２０ｍｍであることが好ましく、０．５ｍｍ〜１０ｍｍであることがより好ましく、０．６ｍｍ〜６ｍｍであることがさらに好ましい。長さが０．１ｍｍ未満では、ベルト表面に沿った方向（厚み方向に対して垂直な方向）に長軸を配向させることが難しくなる傾向があり、２０ｍｍを超えると、長軸がベルト厚み方向へ屈曲を生じる場合がある。
【００３３】
具体的な樹脂系繊維材料としては、ゴム加工時の加熱温度１００℃〜１６０℃の温度で、繊維形状を維持できることより、アラミド繊維が好ましく用いられる。帝人テクノプロダクツ（株）製コーネックス（商品名）、テクノーラ（商品名）の繊維長さ０．６〜６ｍｍのチョプドファイバーなどが好ましく用いられる。
【００３４】
前記樹脂系繊維のゴム成分に対する配合量は、ゴム成分１００質量部に対して１０〜３０質量部が好ましく、２０〜３０質量部が更に好ましい。ここで、樹脂系繊維が１０質量部未満では他の補強剤と組み合わせても十分な物性が出ない場合があり、３０質量部を越えると加工性が悪くなり成型できない問題が発生する場合がある。
【００３５】
本発明において、前記ゴム成分としては、例えば、ジエン系ゴム及びその水添物（例えば、ＮＲ、ＩＲ、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ）、オレフィン系ゴム（例えば、エチレンプロピレン（ＥＯＤＭ，ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレン・プロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ）、ＩＩＲ、イソブチレンと芳香族ビニルまたはジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム（ＡＣＭ）アイオノマー、含ハロゲンゴム（例えば、Ｂｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（ＢＩＭＳ）、ＣＲ、ヒドリンゴム（ＣＨＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン（Ｍ−ＣＭ）、シリコンゴム（例えば、メチルビニルシリコンゴム、メチルフェニルビニルシリコンゴム）、含イオンゴム（例えば、ポリスフィドゴム）、フッ素ゴム（例えば、ビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム）およびそれらのアロイが挙げられる。
【００３６】
前記樹脂粒子が前記ゴム成分中に均一に分散することによって、耐圧縮歪み、永久伸びを改善する作用が大きくなる。樹脂粒子は、相溶性のあるゴム成分中に添加することが好ましい。
【００３７】
前記相溶性のあるゴム成分とは、溶解度パラメーターδ（ＳＰ値）の差のほとんどないゴム成分との組み合わせである。ここで、溶解度パラメーターδ（ＳＰ値）の差は、例えば、２Ｊ1/2ｃｍ2/3以下であることが好ましい。具体的には、主たるゴム成分のＳＰ値（ＳＰ１）と樹脂粒子のＳＰ値（ＳＰ２）が、｜ＳＰ１−ＳＰ２｜≦２．０の関係であることが好ましい。ここで、主たるゴム成分とは、使用するゴム成分中で含有率（質量％）最も大きいものをいう。
【００３８】
溶解度パラメーターδ（ＳＰ値）は下記式（２）で示される。下記式（２）中、δ２ｄ、δ２ｐ'、δ２ｈは、それぞれ分散力、極性効果、水素結合によるＳＰ値である。一般に、溶解度パラメーターδ（ＳＰ値）は、凝集エネルギーをＥ（ｃａｌ＝４．１８６８Ｊ）、分子容をＶｍとすると、δ＝（Ｅ／Ｖｍ）１／２で示される値であり、δが大きいほど極性が大きいことを示す。
【００３９】
式（２）：δ＝δ２ｄ＋δ２ｐ'＋δ２ｈ
【００４０】
樹脂粒子としてフェノール樹脂を用いる場合、フェノール樹脂のＳＰ値が１１．５であることよりゴム材料としては、ポリウレタン（ＳＰ値＝１０）、塩素化ポリイソプレン（ＳＰ値＝９．３５）、ＮＢＲ（ＳＰ値＝９．３）、クロロピレンゴム（ＳＰ値＝８．７１）などのゴム成分が好ましく用いることができる。
【００４１】
本発明において、導電剤として用いるカーボンブラックは、異なる２種類のカーボンブラックを組み合わせて用いる。カーボンブラックは、これを添加したゴム成分中において連鎖状に結合する性質があり、かかる連鎖結合の長さに応じてゴム成分の抵抗値が異なったものになる。この連鎖結合が長ければ、基材の導電性は向上しその抵抗値は低下する。一方、連鎖結合が短ければ、基材の導電性は低下しその抵抗値は高くなる。すなわち、長い連鎖結合を形成するカーボンブラックを添加した場合は、所望の抵抗値を発現させるためのカーボンブラックの添加量は、短い連鎖結合を形成するカーボンブラックに比べて少なくすることができるが、添加量の変化により抵抗値が大きく変動することになるので、前述した基材内の抵抗値のバラツキを低減することができない。
【００４２】
カーボンブラックとしては、表面特性等の特性が異なる２種以上のカーボンブラックを併用することも好ましい。
【００４３】
前述のカーボンブラックの連鎖結合の長さは、カーボンブラックの個々の粒子の粒径や表面活性度に依存しているが、これを示す指標の１つとして、ＡＳＴＭ  Ｄ２４１４−６ＴＴに定義されたＤＢＰ（ジブチルフタレート）吸油性がある。すなわち、「異なる２種類のカーボンブラック」の「特性」としては、ＤＢＰ吸油性が挙げられる。このＤＢＰ吸油性は、カーボンブラック１００ｇに吸収されるＤＢＰ量（ｍｌ）が多いか少ないかで表される。このＤＢＰ吸油性の高い、すなわち吸油量の多いカーボンブラックほど、長い連鎖結合を形成するものとされている。
【００４４】
かかるＤＢＰ吸油性の高いカーボンブラックのみをゴム成分に添加して、基材の抵抗値を調整しようとすると、添加量の僅かな増減でも抵抗値が大きく変化することになる。そのため、カーボンブラックの添加量及び分散状態を厳密に規定しなくては、所定の抵抗値を基材に付与することができない。一方、ＤＢＰ吸油性の低いカーボンブラックのみを添加して、基材の抵抗値を調整使用すれば、ＤＢＰ吸油性の高いカーボンブラックのみを添加した場合よりも、カーボンブラックがゴム成分中に略均一に分散するので、添加量の増減に伴う抵抗値の変化の割合は小さくなる。しかし、所定の抵抗値を弾性層（基材に相当）に付与するためには、ＤＢＰ吸油性の高いカーボンブラックのみを添加する場合よりも、多量のカーボンブラックを添加する必要がある。その結果、ゴム成分中のカーボンブラックの配合割合が高まることから、ゴム成分をバンバリーミキサー、ニーダー等で混練する際に高粘度となるため加工が困難になる。また、得られた基材が高硬度になる問題が発生する場合がある。したがって、ＤＢＰ吸油性の高いカーボンブラックとＤＢＰ吸油性の低いカーボンブラックという、ＤＢＰ吸油性の異なる２種以上のカーボンブラックを併用することが好ましい。
【００４５】
前記基材に添加される２種以上のカーボンブラックは、ＤＢＰ吸油性に差があるものであればよいが、この差があまりに小さいと、１種類のカーボンブラックを添加した場合と同じような結果を生じることになる場合がある。したがって、カーボンブラックとしては、ある程度ＤＢＰ吸油量に差のあるものが好ましく、前記ＤＢＰ吸油量の異なるカーボンブラックのうち、少なくとも、１種がＤＢＰ吸油量が２５０ｍｌ／１００ｇ以上のカーボンブラック（ＤＢＰ吸油性の高いカーボンブラック）であり、他の１種が吸油量が１５０ｍｌ／１００ｇ以下のカーボンブラック（ＤＢＰ吸油性の低いカーボンブラック）であることが好ましい。
【００４６】
また、前記ＤＢＰ吸油性の高いカーボンブラックのＤＢＰ吸油量は２８０ｍｌ／１００ｇ以上であることが好ましく、ＤＢＰ吸油性の低いカーボンブラックのＤＢＰ吸油量は１１０ｍｌ／１００ｇ以下であることがより好ましい。
【００４７】
なお、本発明においては、ＤＢＰ吸油性の異なる２種以上のカーボンブラックとして、少なくとも前記ＤＢＰ吸油性の高いカーボンブラックとＤＢＰ吸油性の低いカーボンブラックとが用いられていればよく、これらとＤＢＰ吸油量が異なるカーボンブラックがさらに含まれていてもよい。
【００４８】
具体的には、前記ＤＢＰ吸油性の高いカーボンブラックとしては、例えば、ＤＢＰ吸油量４４７ｍｌ／１００ｇのＨＳ−５００（旭カーボン（株）製）、ＤＢＰ吸油量３６０ｍｌ／１００ｇのケッチェンブラック（ライオンアグゾ（株）製）、ＤＢＰ吸油量２８８ｍｌ／１００ｇの粒状アセチレンブラック（電気化学（株）製）、ＤＢＰ吸油量２６５ｍｌ／１００ｇのバルカンＸＣ−７２（キャボット社製）等のカーボンブラックなどが挙げられる。また、ＤＢＰ吸油性の低いカーボンブラックとしては、例えば、ＤＢＰ吸油量２８ｍｌ／１００ｇのアサヒサーマルＦＴ（旭カーボン（株）製）、ＤＢＰ吸油量３５ｍｌ／１００ｇのアサヒサーマルＭＴ（旭カーボン（株）製）等のサーマルブラックなどが挙げられる。
【００４９】
一般に、ＤＢＰ吸油量が高いカーボンブラックほど１次粒径が小さくなる傾向があり、前記ＤＢＰ吸油性の高いカーボンブラックとしては、１次粒径が５〜５０ｎｍの範囲のものを、前記ＤＢＰ吸油性の低いカーボンブラックとしては、１次粒径が２０〜１００ｎｍの範囲のものを用いることが好ましい。
【００５０】
具体例として、ＤＢＰ吸油性の高いカーボンブラック（アセチレンブラックなど）とＤＢＰ吸油性の低いカーボンブラック（サーマルブラックなど）との混合物を用いて、下地基材の抵抗値を調整する場合、その混合割合は質量比（ＤＢＰ吸油性の高いカーボンブラックの質量：ＤＢＰ吸油性の低いカーボンブラックの質量）で１：１〜１：８の範囲にあることが好ましく、１：２〜１：６の範囲にあることがより好ましく、１：２〜１：５の範囲であることが更に好ましい。
【００５１】
前記ＤＢＰ吸油性の高いカーボンブラックの質量を１としたときの、ＤＢＰ吸油性の低いカーボンブラックの質量が１より小さいと、抵抗値のバラツキが大きいだけでなく、前者の添加量の増減により、基材の抵抗値が大きく変化する場合がある。これに対して、８より大きいと、前述のように、混練時のゴム組成物が高粘度となるため基材の成形加工が困難となるだけでなく、基材の硬度も高くなる場合がある。このように、ＤＢＰ吸油性の異なるカーボンブラックの混合割合とゴム材料に対する配合量を調整することによって、基材の抵抗値の急激な変化を抑制することができる。同時に、ＤＢＰ吸油性の低いカーボンブラック単独の場合と比較して、少量の添加量で抵抗値のバラツキの小さい基材を形成することが可能となる。
【００５２】
本発明において、ゴム成分への配合剤としては、上記カーボンブラック、樹脂粒子、樹脂系繊維の他に、例えば加硫剤、加硫促進剤、共架橋剤、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、補強剤、充填剤が挙げられる。
【００５３】
前記加硫剤としては、例えばイオウ、有機含イオウ化合物、有機過酸化物が使用可能である。加硫剤のゴムに対する添加量は、通常、ゴム成分１００質量部に対して０．１〜３０質量部が好ましく、更に好ましくは０．１〜１０質量部である。
【００５４】
前記加硫促進剤としては、例えば、マグネシア（ＭｇＯ）、テトラメチルチウラムジスルフィード、テトラエチレンチウラムジスルフィド等のチウラム類、ジブチルジチオカーバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカーバミン酸亜鉛等のジチオカーバメート類、２−メチルカプトベンゾチアゾール、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフィンアミド等のチアゾール類、その他のチオウレア類が挙げられる。
【００５５】
加硫助剤としては、例えば、亜鉛華、金属酸化物ステアリン酸、オレイン酸等の脂肪酸が公知として挙げられる。
【００５６】
前記共架橋剤としては、有機過酸化物による共架橋剤としての、エチレングリコール・ジメタクリレート、トリメチロールプロパン・トリメタクリレート、多官能性メタクリレートモノマー、トリアリルイソシアヌレート、含金属モノマー等従来から使用されているものが挙げられる。
【００５７】
前記老化防止剤としては、例えば、２−メルカプトベンゾイミダゾール等のイミダゾール類、フェニル−α−ナフチルアミン、ＮＮ−ジ−β−ナフチル−Ｐ−フェニレンジアミン等のアミン類、スチレン化フェノール等のフェノール類が挙げられる。
【００５８】
前記軟化剤としては、例えば、ステアリン酸等の脂肪酸、パラフィンワックスが挙げられる。前記可塑剤としては、例えばジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、プロセスオイルが挙げられる。
【００５９】
基材は、前記各成分をタンブラー、Ｖ型ブレンダー、ナウターミキサー、バンバリーミキサー、混練ローラ、押出機等の如き混合機により混合して製造することができる。本発明における基材の製造においては、各成分の混合方法、混合の順序は特に限定されることはない。一般的な方法としては、全成分をあらかじめタンブラー、Ｖブレンダーなどで混合し、押出機によって均一に溶融混合する方法であるが、成分の形状に応じてこれらの成分中の２種以上の溶融混合物に残りの成分を溶融混合する方法を用いることもできる。
【００６０】
（２）表面層：
基材上に形成される表面層としてはトナー離型層であることが好ましい。トナー離型層に用いる材料としては、フッ素樹脂系材料、およびフッ素樹脂粒子を含んでなる材料など表面エネルギーの小さい材料が用いられる。半導電性ベルト表面の表面エネルギーを小さくすることができ、該半導電性ベルト表面に汚れが付着しにくい。トナー離型半導電性ベルト表面の汚染を効果的に防止することができる。
【００６１】
トナー離型層材料として、溶媒として水を用いた材料を用いることで、通常溶剤系材料と比較して基材の材料に耐溶剤性などの特性を必要としない、溶剤の空気中への蒸発がないので環境にやさしいなどの優位性がある。更に、ウレタン樹脂をバインダー樹脂材料として用いることにより、ウレタン樹脂は、長鎖ポリオールを主成分とするソフトセグメントと、イソシアネート化合物を含んでなるハードセグメントとなど構成からなるので、基材の変形に容易に追随することができる。更に硬化剤として用いるブロックイソシアネート化合物を用いることで、基材の低分子成分の表面層への染み出し（ブリード）を抑制することができる。
【００６２】
トナー離型層中に含まれるフッ素樹脂の含有量は特に限定されないが、バインダー樹脂１００質量部に対して、３０〜７０質量部の範囲内にあることが好ましく、４０〜６０質量部の範囲内にあることがより好ましい。また、トナー離型層中には、フッ素樹脂以外からなる他の樹脂成分も含まれてもよい。トナー離型層中に含まれるフッ素樹脂の含有量が３０質量部よりも小さい場合には、半導電性ベルト部材表面の表面エネルギーが大きくなるために、トナーの固着等の汚れが付着しやすくなる場合がある。また、７０質量部よりも大きい場合には、フッ素樹脂以外の、その他必要な成分をトナー離型層中に必要量含有させることができなくなる場合がある。
【００６３】
フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）、フルオロオレフィン−ビニルエーテル共重合体、フッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体及びフッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体などの樹脂を挙げることができる。これらを単独、または二種以上組み合わせて用いてもよい。
【００６４】
（表面の粗さ）
本発明の半導電性ベルト部材における表面層の十点平均表面粗さＲｚは、１．５〜９．０μｍの範囲であることが好ましく、３．０〜６．０μｍの範囲であることがより好ましい。十点平均表面粗さＲｚが、１．５μｍ未満であると、接触部材と密着する懸念があり、十点平均表面粗さＲｚが、９μｍよりも大きい場合には、凹凸部分にトナー及び紙粉等が溜まり易くなり、また、凹凸によって微小な放電ムラが生じたりすることにより、時間の経過と共に、均一な転写性や、画像品質が低下する場合がある。なお、当該十点平均表面粗さＲｚとは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に規定された表面粗さのことである。
【００６５】
なお、十点平均表面粗さＲｚは、表面粗さ測定器等を用いて測定することができるが、本発明においては、２３℃・５５ＲＨ％の環境下において、接触式表面粗さ測定装置（サーフコム５７０Ａ、東京精密社製）を用いた。半導電性ベルト部材表面の測定に際しては、測定距離を０．８ｍｍとし、接触針としてはその先端がダイヤモンド（５μｍＲ、９０°円錐）のものを用い、場所を変えて３回繰り返し測定した際の平均値を半導電性ベルト部材の十点平均表面粗さＲｚとして求めた。
【００６６】
表面層の厚みは、５μｍ〜１００μｍの範囲内が好ましく、１５〜５０μｍの範囲であることがより好ましい。表面層の厚みが５μｍよりも小さい場合には、半導電性ベルト部材表面の汚染防止効果が得られなくなる場合がある。一方、１００μｍよりも大きい場合には、半導電性ベルト部材の表面の硬度が必要以上に大きくなるために、像担持体表面との十分な密着性が得られなくなる場合がある。
【００６７】
本発明の半導電性ベルトにおける表面層の水に対する接触角（以下、「接触角」と略す）が、９０度以上であることが好ましく、より好ましくは、１００度以上序であり、更に好ましくは、１１５度以上である。表面層の水に対する接触角が、９０度以上であれば、表面が汚染されにくく、半導電性ベルト部材表面の汚染を効果的に防止することができる。接触角が、９０度未満の場合には、半導電性ベルト部材の表面に、トナーが固着する等、汚れが次第に付着・蓄積することにより、時間の経過と共に、均一な転写性や、画像品質が低下する。なお、接触角の測定方法については後述する。
【００６８】
（接触角の測定方法）
接触角はゴニオメーター等を用いて測定することができるが、本発明においては、２３℃・５５％ＲＨの環境下において、半導電性ベルト部材の表面に水を滴下し、１０秒間放置後の接触角を、接触角測定装置ＣＡ−Ｘロール型（協和界面科学社製）を用いて測定することができる。なお、場所を変えて３回繰り返し測定した際の平均値を半導電性ベルト部材の接触角として求めることができる。
【００６９】
本発明の半導電性ベルトの体積抵抗率は、体積抵抗率が１×１０8〜１×１０12Ωｃｍであることが好ましく、より好ましくは１×１０9〜１×１０11Ωｃｍである。体積抵抗率が１×１０8〜１×１０12Ωｃｍであれば、トナー同士の静電的反発力や画像エッジ付近のフリンジ電界の力によって、画像の周囲にトナーが飛散してしまう（ブラー）問題が発生することが少なくなる。また、上記領域の範囲であれば、半導電性ベルト（特に、中間転写体に適用した場合）の体積抵抗率は、帯電電荷が適当に減衰する範囲に有るので、除電部材を使用せずに連続して画像形成を行うことができる。
【００７０】
ここで、体積抵抗率は、円形電極（例えば、ダイヤインスツルメント製ハイレスタＵＰＭＣＰ−４５０型ＵＲプローブ）を用い、ＪＩＳ  Ｋ６９１１（１９９５）に従って測定することができる。前記体積抵抗率の測定方法を、図３を用いて説明する。図３は、円形電極の一例を示す概略平面図（ａ）及びＸ−Ｘ断面図（ｂ）である。図３に示す円形電極は、第一電圧印加電極Ａ'と第二電圧印加電極Ｂ'とを備える。第一電圧印加電極Ａ'は、円柱状電極部Ｃ'と、該円柱状電極部Ｃ'の外径よりも大きい内径を有し、且つ円柱状電極部Ｃ'を一定の間隔で囲む円筒状のリング状電極部Ｄ'とを備える。第一電圧印加電極Ａ'における円柱状電極部Ｃ'及びリング状電極部Ｄ'と第二電圧印加電極Ｂ'との間に半導電性ベルト１を挟持し、第一電圧印加電極Ａ'における円柱状電極部Ｃ'と第二電圧印加電極Ｂ'との間に電圧Ｖ（Ｖ）を印可したときに流れる電流Ｉ（Ａ）を測定し、下記式により、半導電性ベルト１の体積抵抗率ρｖ（Ωｃｍ）を算出することができる。ここで、下記式（３）中、ｔは、半導電性ベルト１の厚さを示す。
【００７１】
式（３）：ρｖ＝１９．６×（Ｖ／Ｉ）×ｔ
【００７２】
以上のような本発明の半導電性ベルトは、簡単な構成で、像担持体と常時接触していても、表の伸び（変形）に起因する転写の性能の低下を防止して、長期にわたって安定、且つ、良好な均一転写性と、画像品質と、を得ることができる。
【００７３】
＜画像形成装置＞
本発明の画像形成装置は、既述の本発明の半導電性ベルトを備える。既述の本発明の半導電性ベルトを備えることで、高品質の転写画質を安定して得ることができる。以下、本発明の画像形成装置について説明する。
【００７４】
本発明の画像形成装置は、例えば、図１に示すように、像担持体６及びこれに対向する半導電性ベルト１を有し、像担持体６上に形成されたトナー像を半導電性ベルト（中間転写ベルト）１若しくは半導電性ベルト（転写搬送ベルト）１'上の記録材７'に転写する。そして、前記半導電性ベルト（転写搬送ベルトまたは中間転写ベルト）１として上述した本発明の半導電性ベルトを使用することを特徴とするものである。
【００７５】
ここで、半導電性ベルト１を中間転写ベルトとして使用する態様にあっては、図１に示すように、像担持体６上のトナー像を一次転写装置８ａにて半導電性ベルト（中間転写ベルト）１に一次転写した後、半導電性ベルト（中間転写ベルト）１上のトナー像を二次転写装置８ｂにて紙等の記録材７に二次転写する。
【００７６】
一方、半導電性ベルト１を転写搬送ベルト（記録材保持ベルト）として使用する態様にあっては、図１に示すように、転写搬送ベルト（記録材保持ベルト）１'上に記録材７'を保持した後、像担持体６上のトナー像を転写装置８にて転写搬送ベルト（記録材保持ベルト）１'上の記録材７'に転写する。
【００７７】
また、図１に示す画像形成装置において、半導電性ベルト１は複数の張架ロール９に張架され、ドラム状の像担持体６の形状に沿って接触配置されている態様が好ましい。
【００７８】
本態様によれば、半導電性ベルト１を出来るだけ像担持体６の形状に沿わせる事で、転写の際のニップ域前後での無駄な空隙による放電をなくし、トナー像の飛び散りを防止することができる。
【００７９】
さらに、図１に示す画像形成装置においては、像担持体６及び半導電性ベルト１のいずれか一方を駆動源とし、他方を従動回転させるようにする態様が好ましい。
【００８０】
本態様のような駆動構成にすることで、一方の駆動機構を省略することができ、その分、駆動コストを抑制できるほか、半導電性ベルト１と像担持体６との駆動干渉からくる半導電性ベルト１の厚み変動や、プロセス方向の送り変動などの変動要因を除外することができる。
【００８１】
図２は、本発明の画像形成装置の他の実施形態である。図２に示す画像形成装置は、感光体ドラム１０と、この感光体ドラム（像担持体）１０からトナー像を転写させるために前記感光体ドラム１０に一定領域にて感光体ドラム１０の形状に沿うように接触する中間転写ベルト２０とを有する。
【００８２】
本実施の形態において、感光体ドラム１０は光の照射によって抵抗値が低下する感光層を備えたものであることが好ましく、この感光体ドラム１０の周囲には、感光体ドラム１０を帯電する帯電装置１１と、帯電された感光体ドラム１０上に各色成分（本例ではイエロ、マゼンタ、シアン、ブラック）の静電潜像を書込む露光装置１２と、感光体ドラム１０上に形成された各色成分潜像を各色成分トナーにて可視像化するロータリ型現像装置１３と、前記中間転写ベルト２０と、感光体ドラム１０上の残留トナーを清掃するクリーニング装置１７とが配設されている。
【００８３】
ここで、帯電装置１１としては、例えば帯電ロールが用いられるが、コロトロンなどの帯電器を用いてもよい。また、露光装置１２は感光体ドラム１０上に光によって像を書込めるものであればよく、本例では、例えばＬＥＤを用いたプリントヘッドが用いられるが、これに限られるものではなく、ＥＬを用いたプリントヘッドでも、レーザビームをポリゴンミラーでスキャンするスキャナなど適宜選定して差し支えない。
【００８４】
更に、ロータリ型現像装置１３は各色成分トナーが収容された現像器１３ａ〜１３ｄを回転可能に搭載したものであり、例えば感光体ドラム１０上で露光によって電位が低下した部分に各色成分トナーを付着させるものであれば適宜選定して差し支えなく、使用するトナーも形状、粒径など特に制限はなく、感光体ドラム１０上の静電潜像上に正確に載るものであればよい。尚、本例では、ロータリ型現像装置１３が用いられているが、４台の現像装置を用いるようにしてもよい。
【００８５】
クリーニング装置１７については、感光体ドラム１０上の残留トナーを清掃するものであれば、ブレードクリーニング方式を採用したもの等適宜選定して差し支えない。但し、転写率の高いトナーを使用する場合にはクリーニング装置１７を使用しない態様もあり得る。
【００８６】
また、中間転写ベルト２０は、４つの張架ロール２１〜２４に掛け渡されるものであって、ロータリ型現像装置１３とクリーニング装置１７との間に位置する感光体ドラム１０面に沿う形で所定の接触領域だけ密着配置されている。
【００８７】
ここで、この中間転写ベルト２０と感光体ドラム１０とは夫々別駆動系で駆動されていてもよいが、本実施の形態では、中間転写ベルト２０が後述するように弾性ベルトであり、しかも、感光体ドラム１０の周面に沿って接触配置されていることから、中間転写ベルト２０は、例えば感光体ドラム１０を駆動源として、従動回転するようになっている。
【００８８】
そして、中間転写ベルト２０が感光体ドラム１０に密着した接触領域の一部には中間転写ベルト２０の裏側から一次転写装置としての一次転写ロール２５が接触配置されており、所定の一次転写バイアスが印加されている。
【００８９】
中間転写ベルト２０の張架ロール２２に対向した部位には、二次転写装置としての二次転写ロール３０が張架ロール２２をバックアップロールとして対向配置されており、例えば二次転写ロール３０に所定の二次転写バイアスが印加され、バックアップロールを兼用する張架ロール２２が接地されている。
【００９０】
また、中間転写ベルト２０の張架ロール２３に対向した部位には、ベルトクリーニング装置としてのクリーニング部材２６が配設されており、このクリーニング部材２６には所定のクリーニングバイアスが印加され、張架ロール２３が接地されている。
【００９１】
用紙などの記録材４０は、供給トレイ４１に収容されており、ピックアップロール４２にて供給された後、レジストロール４３を経て二次転写部位に導かれ、搬送ベルト４４を通じて定着装置４５へ搬送され、搬送ロール４６及び排出ロール４７を経て排出トレイ４８へと排出されるようになっている。また、本実施の形態においては、中間転写ベルト２０が本発明の半導電性ベルトとなっている。
【００９２】
次に、このような画像形成装置の作動について説明する。図２において、画像形成装置が作像動作を開始すると、感光体ドラム１０上の各色成分トナー像が順次形成され、一次転写ロール２５の転写電界により中間転写ベルト２０上に順次一次転写される。しかる後、この中間転写ベルト２０に一次転写されたトナー像は二次転写ロール３０の転写電界により記録材４０に二次転写され、定着工程へと運ばれる。
【００９３】
感光体ドラム１０と中間転写ベルト２０とを常時接触配置したとしても、ブリード現象を防止することができるため、感光体ドラム１０と中間転写ベルト２０とを離間させるリトラクト機構が不要になり、ベルト基材５１として安価な弾性材を使用できることに合わせて、リトラクト機構を設けなくて済む分コストダウンを図ることが可能になる。
【００９４】
更に、本実施の形態にあっては、感光体ドラム１０の駆動により、中間転写ベルト２０を従動回転させるようにしたため、中間転写ベルト２０の駆動制御コストを大幅に削減できる。
【００９５】
更にまた、一次転写での中間転写ベルト２０の感光体ドラム１０への接触幅が例えば５０ｍｍ以上と非常に広く設定されるため、中間転写ベルト２０に対し安定した従動が実現でき、しかも、転写ニップ域前後での無駄な空隙がない分、放電によるトナーの飛び散りがない状態で一次転写される。
【００９６】
特に、本実施の形態では、感光体ドラム１０と中間転写ベルト２０との転写ニップ域を広く確保するようにすれば、転写ニップ域の圧力を低減することが可能になり、その分、感光体ドラム１０と中間転写ベルト２０とが完全に密着する事態はより確実に回避される。
【００９７】
尚、本実施の形態においては、感光体ドラム１０と中間転写ベルト２０とはオーバーラップした状態で接触配置されており、しかも、中間転写ベルト２０が感光体ドラム１０からの駆動力に基づいて従動回転するようになっているが、これに限定されるものではなく、感光体ドラム１０、中間転写ベルト２０が別々の駆動系を持ち、しかも、感光体ドラム１０に対して中間転写ベルト２０を線接触させるようにした態様にも本件発明を適用できることは勿論である。
【００９８】
以上のように、本発明の半導電性ベルトを画像形成装置内の中間転写ベルトや転写搬送ベルトとしてとして組み込んで利用する場合には、トナーとして球形トナーを用いることが好ましい。トナーとして球形トナーを用いることにより、転写面を構成する材料が、表面硬度が低く、かつ高体積抵抗であることによって、画質欠陥（ホロキャラクター、ブラー、カラーレジ）のない高品質の転写画質を得ることができる。
【００９９】
ただし、当該球形トナーとは、その形状係数ＳＦが、１４０〜１００であることを意味する。該形状係数としては、１３０〜１００であることが好ましく、１２０〜１００であることがより好ましい。この平均形状係数ＳＦが１４０より大きくなると転写効率が低下してしまい、プリントサンプルの画質の低下が目視で確認できてしまう。ここで、前記形状係数ＳＦは、下記の式（１）で規定される係数である。
【０１００】
式（１）：
ＳＦ＝［（トナー粒子の最大長）2／（トナー粒子の投影面積）］×（π／４）×１００
【０１０１】
なお、トナー粒子の最大長、および、トナー粒子の投影面積の測定は、ルーゼックス画像解析装置（株式会社ニレコ製、ＦＴ）を用いてスライドガラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像を、ビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、画像処理することにより実施することができる。
【０１０２】
球形トナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有してなる。この球形トナーは、好ましくは２〜１２μｍの粒子、より好ましくは３〜９μｍの粒子を用いることができる。
【０１０３】
結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類等の単独重合体および共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等も挙げられる。
【０１０４】
着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等を代表的なものとして挙げられる。
【０１０５】
球形トナーには、帯電制御剤、離型剤、他の無機微粒子等の公知の添加剤を内添加処理や外添加処理してもよい。離型剤としては低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして挙げられる。
【０１０６】
帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤を用いることができる。湿式製法でトナーを製造する場合、イオン強度の制御と廃水汚染の低減の点で水に溶解しにくい素材を使用するのが好ましい。
【０１０７】
他の無機微粒子としては、粉体流動性、帯電制御等の目的で、平均１次粒径が４０ｎｍ以下の小径無機微粒子を用い、更に必要に応じて、付着力低減の為、それより大径の無機あるいは有機微粒子を併用してもよい。これらの他の無機微粒子は公知のものを使用できる。例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、メタチタン酸、酸化亜鉛、ジルコニア、マグネシア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム等が挙げられる。また、小径無機微粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性をあげる効果が大きくなるため有効である。
【０１０８】
球形トナーは、特に製造方法により限定されるものではなく、公知の方法により得ることができる。具体的には、例えば結着樹脂及び着色剤と、必要に応じて離型剤及び帯電制御剤等を混練、粉砕、分級する混練粉砕法、混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力または熱エネルギーにて形状を変化させる方法、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、着色剤、必要に応じて離型剤及び帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、球形トナーを得る乳化重合凝集法、結着樹脂を得るための重合性単量体と、着色剤、必要に応じて離型剤、帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法、結着樹脂及び着色剤と必要に応じて離型剤及び帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等が挙げられる。
【０１０９】
また、上記方法で得られた球形トナーをコアにして、さらに凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法を行ってもよい。外添剤を添加する場合、球形トナー及び外添剤をヘンシェルミキサーあるいはＶブレンダー等で混合することによって製造することができる。球形トナーを湿式にて製造する場合は、湿式にて外添することも可能である。
【実施例】
【０１１０】
以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【０１１１】
＜実施例１＞
（基材の作製）
基材の作製として、以下のゴム配合１を用いた
【０１１２】
「ゴム配合１」
・ＣＲ：ネオプレンＷＲＴ（昭和電工−デュポン社：８０質量部
・ＥＰＤＭ：エスプレン５０５Ａ（住友ゴム）：２０質量部
・加硫剤：粉末イオン（軽井沢精錬所）：１質量部
・加硫促進剤：ノクセラーＤＴ（大内新興化学）：１質量部
・加硫促進剤：ノクセラーＴＳ（大内新興化学）：１質量部
・充填剤：アエンカ３同（正同化学）：５質量部
・充填剤：マグサラット１５０ＳＴ（協和化学）；４質量部
・充填剤：ニプシルＶＭ−３（日本シリカ）：５質量部
・カーボンブラック（１）：粒状アセチレンブラック（電気化学（株）製、ＤＢＰ吸油量：２８８ｍｌ／１００ｇ）：１０質量部、
・カーボンブッラク（２）：アサヒサーマルＦＴ（旭カーボン（株）製、ＤＢＰ吸油量：２８ｍｌ／１００ｇ）：４０質量部
・樹脂粒子：フェノール樹脂粒子：住友ベークライト（株）製：ＰＲ−１３３４９：２０質量部
・樹脂系繊維（アラミド繊維；帝人テクノプロダクツ（株）製：コーネックス繊維のチョップドストランド長さ０．６ｍｍ、ヤング率８ＧＰａ）：１０質量部
【０１１３】
ゴム配合１を下記のようにして２本ロールにて混練した。前記したＳＰ値は、フェノール樹脂のＳＰ値が１１．５であり、クロロピレンゴムのＳＰ値は、８．７１であった。
【０１１４】
上記ゴム配合１の組成物をバンバリーミキサーに投入し、初期温度５０℃で２分間混練した後、ゴム組成物を２本ロールにて混練した。得られた混練物をチューブクロスヘッド押出成形機によりチューブ状に成形した。次いで、成形されたブレンドゴム材料を加硫缶内で温度１２６℃，圧力１．５ｋｇ／ｃｍ2の加圧蒸気により加熱し加硫して、導電性のベルト材料を形成した。得られたベルト材料を金属製チューブの外側に被せ、表面を研磨加工して、厚さ０．５ｍｍ、内径Φ１４０ｍｍ、幅３２０ｍｍ、体積抵抗率２×１０8Ωｃｍの基材を作製した。また、ベルト本体に用いたゴム材料（ゴム成分）は、厚み１２ｍｍのサンプルにおいてＪＩＳ  Ａ硬度が６５のゴムである。
【０１１５】
（表面層の形成）
フッ素樹脂粒子と、カーボンブラックとを含んでなる２液硬化型の水系のウレタン系樹脂塗料として、フッ素樹脂粒子３０質量部、カーボンブラック１０質量部を含有する水系のウレタン系樹脂塗料（エムラロン３４５：日本アチソン（株）製）と硬化剤としてブロックイソシアネート（ＷＨ−２：日本アチソン（株）製）を１００：１０の配合比で混合して、得られた分散液を、抵抗層がその表面に形成された弾性ベルト表面にスプレー塗布した後１２０℃、１５分、加熱・乾燥して、フッ素系樹脂粒子とカーボンブラックとウレタン樹脂からなる膜厚２０μｍの表面層を形成し、半導電性ベルトを作製した。
【０１１６】
以上のように作製された実施例１の半導電性ベルトの体積抵抗率は、体積抵抗率５×１０8Ωｃｍであり、ベルト表面の接触角は９２度であり、後述のようにして求めた十点平均表面粗さＲｚは３μｍであった。
【０１１７】
＜実施例２＞
（基材の作製）
カ−ボンブラック（２）：アサヒサーマルＦＴ（旭カーボン（株）製）の添加量を２０質量部として、樹脂系繊維の添加量を２０質量部に変更した以外は、実施例１と同じゴム配合を用い、実施例１と同様にして、厚さ０．５ｍｍ、内径Φ１４０ｍｍ、幅３２０ｍｍ、体積抵抗率２×１０9Ωｃｍの基材を作製した。また、ベルト本体に用いたゴム材料は、厚み１２ｍｍのサンプルにおいてＪＩＳ  Ａ硬度が６７のゴムである。
【０１１８】
（表面層の形成）
実施例１と同様にして表面層を形成し、半導電性ベルトを作製した。以上のように作製された実施例２の半導電性ベルトの体積抵抗率は３×１０9Ωｃｍであり、ベルト表面の接触角は９２度であり、十点平均表面粗さＲｚは３μｍであった。
【０１１９】
＜実施例３＞
（基材の作製）
樹脂系粒子の添加量をゴム成分１００質量部あたり３０質量部に変更した以外は、実施例１に同じゴム配合を用い、実施例１と同様にして、厚さ０．５ｍｍ、内径Φ１４０ｍｍ、幅３２０ｍｍ、体積抵抗率４×１０9Ωｃｍの基材を作製した。また、ベルト本体に用いたゴム材料は、厚み１２ｍｍのサンプルにおいてＪＩＳ  Ａ硬度が６９のゴムである。
【０１２０】
（表面層の形成）
フッ素樹脂粒子と、カーボンブラックとを含んでなる２液硬化型の水系のウレタン系樹脂塗料として、フッ素樹脂粒子４０質量部、カーボンブラック１５質量部を含有する水系のウレタン系樹脂塗料（エムラロン３４５：日本アチソン（株）製）と硬化剤としてブロックイソシアネート（ＷＨ−２：日本アチソン（株）製）を１００：１０の配合比で混合して、得られた分散液を、抵抗層がその表面に形成された弾性ベルト表面にスプレー塗布した後１２０℃、１５分、加熱・乾燥して、フッ素系樹脂粒子とカーボンブラックとウレタン樹脂からなる膜厚２０μｍの表面層を形成し、半導電性ベルトを作製した。
【０１２１】
以上のように作製された実施例３の半導電性ベルトの体積抵抗率は、６×１０8Ωｃｍであり、ベルト表面の接触角は１０５度であり、十点平均表面粗さＲｚは６μｍであった。
【０１２２】
＜実施例４＞
（基材の作製）
カ−ボンブラック（２）：アサヒサーマルＦＴ（旭カーボン（株）製）の添加量を２０質量部として、樹脂粒子の添加量をゴム成分１００質量部あたり３０質量部とし、樹脂系繊維の添加量をゴム成分１００質量部あたり３０質量部に変更した以外は、実施例１に同じゴム配合を用い、実施例１と同様にして、厚さ０．５ｍｍ、内径Φ１４０ｍｍ、幅３２０ｍｍ、体積抵抗率８×１０9Ωｃｍの基材を作製した。また、ベルト本体に用いたゴム材料は、厚み１２ｍｍのサンプルにおいてＪＩＳ  Ａ硬度が７３のゴムである。
【０１２３】
（表面層の形成）
フッ素樹脂粒子と、カーボンブラックとを含んでなる２液硬化型の水系のウレタン系樹脂塗料として、フッ素樹脂粒子５０質量部、カーボンブラック１５質量部を含有する水系のウレタン系樹脂塗料（エムラロン３４５：日本アチソン（株）製）と硬化剤としてブロックイソシアネート（ＷＨ−２：日本アチソン（株）製）を１００：５の配合比で混合して、得られた分散液を、抵抗層がその表面に形成された弾性ベルト表面にスプレー塗布した後１２０℃、１５分、加熱・乾燥して、フッ素系樹脂粒子とカーボンブラックとウレタン樹脂からなる膜厚２０μｍの表面層を形成し、半導電性ベルトを作製した。
【０１２４】
以上のように作製された実施例４の半導電性ベルトの体積抵抗率は、１×１０10Ωｃｍであり、ベルト表面の接触角は１１０度であり、十点平均表面粗さＲｚは８μｍであった。
【０１２５】
＜実施例５＞
（基材の作製）
カ−ボンブラック（２）：アサヒサーマルＦＴ（旭カーボン（株）製）の添加量を２０質量部として、樹脂粒子の添加量をゴム成分１００質量部あたり４０質量部とし樹脂系繊維の添加量をゴム成分１００質量部あたり３０質量部に変更した以外は、実施例１に同じゴム配合を用い、実施例１と同様にして、厚さ０．５ｍｍ、内径Φ１４０ｍｍ、幅３２０ｍｍ、体積抵抗率１×１０10Ωｃｍの基材を作製した。また、ベルト本体に用いたゴム材料は、厚み１２ｍｍのサンプルにおいてＪＩＳ  Ａ硬度が８０のゴムである。
【０１２６】
（表面層の形成）
実施例４と同様にして表面層を形成し、半導電性ベルトを作製した。以上のように作製された実施例５の半導電性ベルトの体積抵抗率は、２×１０10Ωｃｍであり、ベルト表面の接触角は１１０度であり、十点平均表面粗さＲｚは８μｍであった。
【０１２７】
＜実施例６＞
（基材の作製）
カ−ボンブラック（２）：アサヒサーマルＦＴ（旭カーボン（株）製）の添加量を２０質量部として、樹脂粒子の添加量をゴム成分１００質量部あたり５０質量部とし樹脂系繊維の添加量をゴム成分１００質量部あたり３０質量部に変更した以外は、実施例２に同じゴム配合を用い、実施例１と同様にして、厚さ０．５ｍｍ、内径Φ１４０ｍｍ、幅３２０ｍｍ、体積抵抗率２×１０10Ωｃｍの基材を作製した。また、ベルト本体に用いたゴム材料は、厚み１２ｍｍのサンプルにおいてＪＩＳ  Ａ硬度が８２のゴムである。
【０１２８】
（表面層の形成）
実施例４と同様にして表面層を形成し、半導電性ベルトを作製した。以上のように作製された実施例６の半導電性ベルトの体積抵抗率は、３×１０10Ωｃｍであり、ベルト表面の接触角は１１０度であり、十点平均表面粗さＲｚは８μｍであった。
【０１２９】
＜実施例７＞
（基材の作製）
カ−ボンブラック（２）：アサヒサーマルＦＴ（旭カーボン（株）製）の添加量を２０質量部として、樹脂粒子の添加量をゴム成分１００質量部あたり５０質量部とし樹脂系繊維として、アラミド繊維（帝人テクノプロダクツ（株）製：テクノーラ(商品名)のチョップドストランド長さ１ｍｍ、ヤング率２０ＧＰａ）を用い、樹脂系繊維の添加量をゴム成分１００質量部あたり２０質量部に変更した以外は、実施例１に同じゴム配合を用い、実施例１と同様にして、厚さ０．５ｍｍ、内径Φ１４０ｍｍ、幅３２０ｍｍ、体積抵抗率２×１０10Ωｃｍの基材を作製した。また、ベルト本体に用いたゴム材料は、厚み１２ｍｍのサンプルにおいてＪＩＳ  Ａ硬度が８７のゴムである。
【０１３０】
（表面層の形成）
実施例４と同様にして表面層を形成し、半導電性ベルトを作製した。以上のように作製された実施例７の半導電性ベルトの体積抵抗率は、３×１０10Ωｃｍであり、ベルト表面の接触角は１１０度であり、十点平均表面粗さＲｚは７μｍであった。
【０１３１】
＜比較例１＞
（基材の作製）
「ゴム配合２」
・エピクロルヒドリンゴム（１）：７０質量部
・アクリロニトリルブタジエンゴム（２）：３０質量部
・加硫剤：、硫黄（鶴見化学工業社製、２００メッシュ）５質量部
・加硫促進剤（大内新興化学工業社製、ノクセラ−Ｍ）：１．５質量部
・加硫助剤：酸化亜鉛：５質量部
・老化防止剤として商品名：ノクラック２２４Ｓ（川口化学製）：１質量部
・加工助剤：ステアリン酸：１質量部
・可塑剤：ＤＯＰ（大八化学製）：１０質量部
【０１３２】
ゴム配合２を用い、実施例１と同様にして、厚さ０．５ｍｍ、内径Φ１４０ｍｍ、幅３２０ｍｍ、体積抵抗率１×１０9Ωｃｍの基材を作製した。また、ベルト本体に用いたゴム材料は、厚み１２ｍｍのサンプルにおいてＪＩＳ  Ａ硬度が４７のゴムである。
【０１３３】
（表面層の形成）
実施例３と同様にして表面層を形成し、半導電性ベルトを作製した。以上のように作製された比較例１の半導電性ベルトの体積抵抗率は３×１０9Ωｃｍであり、ベルト表面の接触角は１１０度であり、十点平均表面粗さＲｚは８μｍであった。
【０１３４】
＜比較例２＞
（基材の作製）
基材として、カーボンブラック（１）：粒状アセチレンブッラクを３０質量部とし、カ−ボンブラック（２）：アサヒサーマルＦＴ（旭カーボン（株）製）の添加をなし、樹脂粒子の添加なし、樹脂系繊維の添加なし、に変更した以外は、実施例１に同じゴム配合を用い、実施例１と同様にして、厚さ０．５ｍｍ、内径Φ１４０ｍｍ、幅３２０ｍｍ、体積抵抗率５×１０8Ωｃｍの基材を作製した。また、ベルト本体に用いたゴム材料は、厚み１２ｍｍのサンプルにおいてＪＩＳ  Ａ硬度が６０のゴムである。
【０１３５】
（表面層の形成）
表面層の形成に際してフッ素樹脂の配合量を１５質量部とし、硬化剤としてシランカプリング剤を用いた以外は、実施例１と同様にして半導電性ベルトを作製した。このようにして得られた比較例２の半導電性ベルトの体積抵抗率は９×１０8Ωｃｍであり、表面の接触角は８５度であり、十点平均表面粗さＲｚは１．０μｍであった。
【０１３６】
＜評価＞
実施例１〜７及び比較例１，２で得られた半導電性ベルトについて、基材の１％伸び時の引張応力、３％伸び時の引張応力、３％伸び時の永久伸び率、硬度、体積抵抗率、体積抵抗率のバラツキを求めた。半導電性ベルトとして、水の接触角、表面粗さ、ブリードの発生有り無し、転写画質（ブラー、ホロキャラ、カラーレジ）を評価した、これらの結果を下記表１に示す。なお、評価方法は下記の通りである。
【０１３７】
【表１】
2007033705.tif 000003
【０１３８】
１）１％伸び時の引張応力、３％伸び時の引張応力：
引張応力は、ＪＩＳＫ６２５１に準拠して、ダンベル状３号試験片を用い、２３℃、５５％ＲＨのいて、１％伸び時及び３％伸び時の引張応力を求めた。
【０１３９】
２）３％伸び時の永久伸び率（クリープ性）：
半導電性ゴムベルトは、３％伸び時の永久伸び率が２％以下である。永久伸び率は、２８℃、８５％ＲＨの環境において、半導電性ベルトを３％の伸び量で張架して、９６時間保管した後のベルトの伸び量より求めた。
【０１４０】
３）硬度：
ＪＩＳ−Ａ硬度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３（１９９７）に準拠して、高分子計器（株）製デュロメータ  タイプＡ  ＡＳＫＥＲ  Ａ型を用いて測定した。また、測定には、シート状厚さ６ｍｍのサンプルを用いた。
【０１４１】
４）体積抵抗率、体積抵抗率のバラツキ：
作製したベルトの長さ方向に３点、周方向に８点（合計２４点）について、以下の方法にて体積抵抗率を測定した。まず、体積抵抗率は、前述の図３に示す円形電極（（株）ダイヤインスツルメント製ハイレスタＵＰＭＣＰ−４５０型ＵＲプローブ）を用い、２２℃５５％ＲＨにおいて、第一電圧印加電極Ａ'における円柱状電極部Ｃ'と第二電圧印加電極Ｂ'との間に電圧１００（Ｖ）を印加したときに流れる電流Ｉ（Ａ）を、電圧印加から１０秒後に測定し、その電流Ｉ（Ａ）をもとに、前述の式（３）により、半導電性ベルトの体積抵抗率ρｖ（Ωｃｍ）を算出した。そして、２４点それぞれの体積抵抗率の常用対数値の最大値と最小値の差を体積抵抗率のバラツキ、２４点計測の体積抵抗率の平均値をベルトの体積抵抗率とした。
【０１４２】
５）水の接触角：
接触角はゴニオメーター等を用いて測定することができるが、本発明においては、２３℃・５５％ＲＨの環境下において、半導電性ベルト部材の表面に水を滴下し、１０秒間放置後の接触角を、接触角測定装置ＣＡ−Ｘロール型（協和界面科学社製）を用いて測定した。なお、場所を変えて３回繰り返し測定した際の平均値をベルトの接触角として求めた。
【０１４３】
６）十点平均表面粗さ（Ｒｚ）の測定方法：
十点平均表面粗さ（Ｒｚ）は、ＪＩＳＢ６０１−１９９４に準拠して２３℃・５５ＲＨ％の環境下において、接触式表面粗さ測定装置（サーフコム５７０Ａ、東京精密社製）を用いた。半導電性ベルト部材表面の測定に際しては、測定距離を２．５ｍｍとし、接触針としてはその先端がダイヤモンド（５μｍＲ、９０°円錐）のものを用い、場所を変えて３回繰り返し測定した際の平均値をベルト部材の十点平均表面粗さＲｚとして求めた。
【０１４４】
７）ブリード性：
得られた半導電性ベルトを高温高湿度環境（４８℃、９０％ＲＨの環境下で２週間ＯＰＣ感光体に当接した後、ＯＰＣ感光体を用いて、画質評価を評価した。
判定は以下の通りとした。
○：転写画質に問題なし。
×：半導電性ベルトを当接した部位の転写画質に問題あり（白抜けが発生）。
【０１４５】
（転写画質の評価）
得られた半導電性ベルトを富士ゼロックス（株）Ｄｏｃｕ  Ｃｏｌｏｒ１２５５ＣＰを改造して、図２の構成の画像形成装置に装着して、転写画質を評価した。尚、感光体は，ＯＰＣ感光体を用いた。
【０１４６】
（ブラー評価）
ブラーの発生状況について、以下の基準により評価した。
○：ブラーの発生なしまたは、ブラーの発生は、わずかであり、画質上での問題なし。
×：ブラーの発生があり、画質上での問題あり。
【０１４７】
（ホロキャラクター評価）
ホロキャラクターの発生状況について、以下の基準により評価した。
○：発生がわずかであり、画質上の問題は少ない。
×：画質上の問題あり。
【０１４８】
（カラーレジ）
Ａ４サイズのＪ紙を連続走行テストを１００００枚連続コピーを行い、カラーレジの発生状況について、以下の基準により評価した。
○：発生がわずかであり、画質上の問題は少ない。
×：画質上の問題あり。
【０１４９】
表１の結果から、本発明の実施例１〜７の半導電性ベルトは、画質欠陥がなく、優れた画質を長期にわたり安定して得ることができた。一方、比較例１，２は、１００００枚の連続用紙走行テストにおいて、基材材料の永久伸びにより、カラーレジずれが発生した。また、比較例２は、ベルト基材中に分散している低分子オイル成分が半導電性ベルト表面に析出するという所謂ブリード現象の発生があった。
【０１５０】
以上から、本発明に係る実施例は、転写部でのニップ形状の形成に優れ、転写画質のライン画像の中抜け（ホロキャラクター）、トナーの飛び散り（ブラー）の画質欠陥が著しく少なく、更に経時での電気抵抗の変化の少なかった。そして、当該半導電性ベルトを具備する画像形成装置は、高品質の転写画質を安定して得ることができることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【図３】体積抵抗率の計測方法を示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）はＸ−Ｘ断面図である。
【図４】樹脂粒子の添加による加硫状態の模式図であり、（ａ）は樹脂粒子未配合の場合を示し、（ｂ）は樹脂粒子を配合した場合を示す。
【符号の説明】
【０１５２】
１，１'…半導電性ベルト
６…像担持体
７，７'…記録材
８…転写装置
８ａ…一次転写装置
８ｂ…二次転写装置
９…張架ロール
【図１】
2007033705.tif 000004
【図２】
2007033705.tif 000005
【図３】
2007033705.tif 000006
【図４】
2007033705.tif 000007